交流电晕对硅橡胶材料憎水性的影响

采用针-板电极研究交流电晕对硅橡胶材料憎水性的影响。研究发现作用电压、表面污秽状态、相对湿度等因素都会影响电晕条件下的硅橡胶材料憎水性丧失和恢复特性。交流电晕使清洁试片憎水性丧失迅速，但憎水性恢复缓慢，一般憎水性恢复需要10h以上；而染污试片憎水性丧失相对较慢，憎水性恢复较快，一般憎水性丧失需要6h以上。研究证实，IEC62217中的复合绝缘子多因素试验对硅橡胶材料憎水性丧失和恢复的过程考虑不够充分，需要进一步研究改进。     

温度对硅橡胶电晕时憎水性的影响

为研究温度对交流电晕导致硅橡胶憎水性丧失和恢复的影响,搭建了1套硅橡胶电晕测试系统,系统首先利用针板电极产生极不均匀电场,其次基于USB-9215A采集卡和图形化编程软件LabVIEW搭建了施加电压和电晕电流的监测系统,最后基于ANSYS建立了多个针板电极模型并进行了电场分析,结果表明多针电晕系统中各针板电极相应处场强...     

直流电晕对硅橡胶材料憎水性的影响

采用针-板电极研究了直流电晕对硅橡胶材料憎水性的影响。发现直流电晕对硅橡胶表面憎水性的影响较小。湿度、迁移时间、电压等因素对硅橡胶材料憎水性影响较小，特别是对憎水性充分迁移的染污硅橡胶试片的影响更小。这与交流电晕作用硅橡胶材料时有明显差异。通过分析直流电晕下硅橡胶表面放电过程、表面电荷积聚和表面结构的变化，认为在直流电晕下，硅橡胶材料表面化学反应较弱是直流电晕对硅橡胶表面憎水性影响甚微的原因。     

硅橡胶憎水性的恢复机理研究进展

作为一种优异的户外高压绝缘材料 ,硅橡胶的憎水性恢复一直是人们关注的焦点。本文总结了有关硅橡胶憎水性恢复的各种机理 ,并指出了尚待解决的问题。     

高海拔地区硅橡胶合成绝缘子电晕老化特征分析

模拟高海拔低气压环境,采用多针-板电极放电模型产生电晕电场,分别对硅橡胶合成绝缘子试样进行老化处理,通过静态接触角法测量表面憎水性的变化,分析低气压环境对合成绝缘子电晕老化的影响,得出合成绝缘子的电晕老化速度随着气压的降低而加快等3个试验分析结果。     

交流电晕对超疏水及普通硅橡胶憎水性的影响

复合绝缘子优异的防污闪性能主要得益于硅橡胶材料表面的憎水性及其迁移特性。在近几年有关表面和界面的研究中,超疏水材料以其优异的超级憎水性和自清洁特性引起了电力行业研究人员广泛的关注。静态接触角大于150°,滚动角小于10°的材料表面被称之为超疏水表面。以往的研究表明,电晕放电是造成硅橡胶表面憎水性下降乃至丧失的主要因素之一。文中以自制的2种超疏水表面硅橡胶和1种普通表面硅橡胶为研究对象,开展了交流电晕对其憎水性及憎水恢复特性的影响研究。考虑到电晕后硅橡胶表面的滚动角会大于90°,文中用接触角滞后取代滚动角表征表面的自清洁能力。试验结果表明:普通硅橡胶表面的静态接触角和接触角滞后分别是113.2°和11.7°,而模板法制备的2种具有微观表面结构的硅橡胶的静态接触角均大于150°,接触角滞后均小于3°,具有良好的超疏水特性及自清洁特性;在电晕处理硅橡胶表面后及电晕后恢复的过程中,普通表面硅橡胶的憎水性及自清洁特性都明显不如超疏水表面硅橡胶;而对于两种超疏水表面,封闭式结构μc表面的憎水性及其恢复特性要优于开放式结构μ_o表面。     

空间电荷对硅橡胶憎水性的影响研究

对硅橡胶试样进行短时间(10 min)的直流加压实验后,直接测量其水珠接触角,发现硅橡胶的憎水性迅速下降。用表面润湿处理的方法将表面电荷导走,再次测量,其憎水性又立刻恢复。经长期加压的硅橡胶试样,在同样的表面润湿处理后,憎水性停留在较差的水平,憎水性恢复的速度也比短期实验要慢得多。用电声脉冲法测量硅橡胶中的空间电荷,并将界面电荷峰值的绝对值与经润湿处理后测得的憎水性进行对比,发现两者存在着相互对应的关系。硅橡胶界面电荷峰值绝对值的提高对应着硅橡胶憎水性能的下降。实验证明,空间电荷的大量积聚会导致硅橡胶憎水性一定程度上的破坏和丧失。     

不同环境因素对硅橡胶憎水性及憎水迁移性的影响

为了研究硅橡胶在不同环境下的憎水性变化规律,采用静态接触角法,模拟不同水珠大小、表面粗糙度、盐密灰密、污秽种类、温湿度和紫外辐照等不同环境因素,研究硅橡胶憎水性及憎水迁移性在各种环境中的变化规律。研究发现了水珠越大,表面越粗糙会影响静态接触角测量的准确度,结合变化规律给出了测试建议。环境模拟试验结果表明,灰密对硅橡胶憎水迁移性能的影响比盐密更明显,温度越高憎水迁移越快,湿度的增大对小分子迁移有抑制作用,迁移时间变长,紫外辐照中的热辐射效应是加速憎水迁移的主导因素,紫外线也起到一定的促进作用,不同的污秽种类对憎水迁移性的影响差异大,建议在人工污秽试验中对污秽的选取应结合需求进行优选。     

基于动态接触角的硅橡胶憎水性表征方法的研究

当硅橡胶受到侵蚀和染污时,由于表面变得粗糙和溶质沉淀,导致接触角测量存在滞后效应,为了更合理表征硅橡胶的憎水性,将动态接触角方法用于硅橡胶憎水性的表征。该方法对材料表面通过注水/抽水的方式获得前进角/后退角。对洁净、浸泡、电晕和表面染污后的室温硫化硅橡胶涂层样本分别使用静态接触角方法、动态接触角方法进行测量。结果发现,浸泡、染污、电晕后的样本两种方法所得结果差别较大,静态接触角测量随机性较大且易受拍照时延的影响,对表面憎水性的表征能力不够,后退角能很好地表征材料的憎水性,后退角越小,则材料表面越容易被浸润。文中同时对浸泡、电晕、染污前后表面的粗糙度增加、溶质沉淀原因进行了分析,理论上解释了接触角测量的滞后效应。笔者的研究对硅橡胶及高分子材料的憎水性研究具有一定参考价值。     

室温硫化与温硫化硅橡胶在交流电晕下憎水特性的比较

为了研究交流电晕对室温硫化（room temperature vulcanization,RTV）和高温硫化（high temperature vul—canization,HTV）硅橡胶憎水性丧失和恢复的影响,基于硅橡胶电晕测试系统在相同的温度、湿度和场强下对同样厚度的RTV和HTV硅橡胶进行了电晕,测量l『不同电压...     

高温硫化硅橡胶加速电晕老化试验分析及其寿命预测

高温硫化(HTV)硅橡胶属于有机材料,具有重量轻、憎水性好等优点,但也存在易老化的缺点。电晕是引起HTV材料老化的重要因素之一,因此对HTV进行了加速电晕老化试验,并对电老化后的试验样品进行了Fou-rier变换红外光谱(FTIR)分析。试验结果表明,随着老化时间的增加,HTV电晕老化速率会越来越慢。根据基于陷阱理论的聚合物电老化寿命公式及电晕老化前后HTV的红外光谱变化分析HTV的寿命模型,确定了寿命公式中的待定系数,得到了HTV老化寿命的定量表达式。此方法可为建立硅橡胶材料的老化模型和寿命评估提供参考。     

复合绝缘子HTV硅橡胶材料老化特性的研究

针对在役复合绝缘子的老化问题,笔者分别对实验室电晕老化和现场自然老化的HTV硅橡胶材料的憎水性、泄漏电流、表面微观形貌以及化学成分等特性进行了对比研究。结果表明,电晕老化与现场老化造成材料特性变化的规律呈现一致性:电晕老化造成材料憎水性下降,且提高电晕老化强度(电压和时间)则导致憎水性恢复变慢,甚至不能完全恢复;现场老化材料的憎水性随年限不断下降,由HC1级(2年)降至HC5级(15年)。老化还造成样品的表面电阻率下降,引起表面泄漏电流增加;老化造成硅橡胶材料降解,表面缺陷增加,孔洞增加并加深,甚至产生裂纹,同时生成强极性基团等,从而引起硅橡胶机械及绝缘性能不断下降。     

基于拟合的接触角算法在硅橡胶憎水性检测中的应用

准确获得水珠的接触角对硅橡胶憎水性的研究具有重要意义。在手动获得水珠边缘点的基础上,根据水珠体积很小时其所拍得图像中的水珠边缘成圆形的原理运用最小二乘算法拟合水珠边缘,根据圆方程计算获得接触角,结果表明,本文方法的精确度远高于常用的量角器方法。通过实验分析了多种因素对计算所得接触角精确度和实时性的影响。实验结果表明:拟合点数选择3个即可,点数的增加对精确度提高作用不大但会增加计算时间;选择的拟合点应在水珠边缘圆弧上均匀分布;接触角的真实值对拟合精度影响不大,但会影响最小乘法的最佳拟合次数,从而影响计算时间;噪声的存在使误差增大,此时选择3个边缘点对多次选择边缘点的计算结果求平均可很大程度减少误差;放大倍数和图像倾斜程度对精确度和实时性影响都很小。所得结论有利于该方法更准、更快获得接触角。     

等离子体射流参数对染污硅橡胶憎水迁移速率的影响

硅橡胶的憎水性及憎水迁移性是复合绝缘子能够防治污闪事故的主要原因,快速提高染污硅橡胶材料的表面憎水迁移速率具有重要意义。为此,采用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体射流装置对染污后的硅橡胶材料进行了处理,研究了不同等离子体射流处理参数对染污硅橡胶憎水迁移速率的影响。研究结果表明:等离子体射流放电电压、射流处理间距、射流气体体积流量、染污灰密度(NSDD)等因素对提高染污硅橡胶憎水迁移速率有较大影响;外加射流放电电压幅值越高、射流气体体积流量越大,则射流处理后初始接触角越大、憎水迁移性越好;射流处理存在有效间距,等离子体与染污硅橡胶间距超过4 cm后,处理效果将大大降低;染污灰密度增大,射流处理后憎水性改善效果变差。分析实验结论推测等离子体射流作用过程中射流能量是促使憎水迁移速率加快的主要因素。